cdna能不能用于pcr?在做 qPCR 時,你是怎麼計算 cDNA 的加入體積的呢?小編也經常收到來自小哥哥小姐姐同樣的疑問,那 cDNA 投入多少體積、稀釋多少倍,如何去判定投入的量是否準确呢?接下來我們就一起來了解一下吧,我來為大家講解一下關于cdna能不能用于pcr?跟着小編一起來看一看吧!
在做 qPCR 時,你是怎麼計算 cDNA 的加入體積的呢?小編也經常收到來自小哥哥小姐姐同樣的疑問,那 cDNA 投入多少體積、稀釋多少倍,如何去判定投入的量是否準确呢?接下來我們就一起來了解一下吧!
最常見的2種cDNA投入量的做法
No.1 實驗室傳承下來的稀釋倍數
實驗室可能會有一套 SOP,隻要按照師兄師姐告訴我們的 cDNA 稀釋倍數進行稀釋就可以了!
No.2 使用 Nanodrop 測定 cDNA 的濃度
使用 Nanodrop 測定一下 cDNA 的濃度,按照以往的經驗值進行添加 cDNA,或者按照師兄師姐的 SOP 上寫到的濃度進行添加。
那這兩種做法有什麼弊端呢?
首先:不同處理組的 RNA 的表達量是不一樣的,如果師兄師姐的 RNA 表達量比較高,例如稀釋 1000 倍,CT值為 25,而您的 RNA 表達量比較低,cDNA 原液投入 CT 值已達到 30,那如果您還按照 1000 倍進行稀釋cDNA,那 CT 值已然超出 35 Cycles 了,即便出現擴增曲線,那也是無效的值。
備注:在 SYBR qPCR 中,CT 值超出 35,認為 CT 值是無效的。
如果不稀釋,直接用 cDNA 原液做呢?又會面臨高表達基因的 CT 值偏小,可能已超出 qPCR 線性範圍之外,導緻最終定量結果不準确。
其次:使用 Nanodrop 測定 cDNA 濃度是否可行呢?我們先一起了解一下 Nanodrop 測定核酸的原理吧!
Nanodrop 測定核酸的原理
核酸是由核糖、磷酸基以及堿基構成。其中,由于堿基含有芳香環結構,因此具有紫外吸收的特性。核酸吸收波長為 260 nm,根據朗伯比爾定律,已知物質的消光系數,液層的厚度,就能利用其吸光度來計算出物質的濃度。
與此同時,280 nm 處可檢測蛋白質等;230 nm 處可檢測鹽離子、去污劑、苯酚、乙醇、糖類等,所以還能通過計算 A260/A280 和 A260/A230 的比值,估計核酸純度(純 DNA:A260/A280≈1.7-1.9;A260/A230≈2.0-2.2;純RNA:A260/280≈2.0;A260/A230≈2.0-2.2)。
但紫外吸收法對溶液的 pH 和鹽濃度極為敏感:吸光度本身會受到離子強度以及 pH 這兩個因素的影響,所以容易受到雜質的幹擾。未純化的産物 Nanodrop 濃度測定結果會受到 RNA 殘留、蛋白殘留、鹽離子、糖類等物質的影響,導緻測定值虛高。
而我們拿到的 cDNA 其實就是一個未純化的産物,裡面有逆轉錄後殘留下來的 Buffer、逆轉錄酶、引物核酸等,會嚴重幹擾 Nanodrop 對 cDNA 濃度的測定。所以使用 Nanodrop 測定 cDNA 濃度的做法也是不準确的。
可能說到這裡,有的小夥伴會有疑慮,既然 Nanodrop 測定未純化的核酸的濃度會産生虛高的現象,那把 cDNA 純化一下就 OK 啦?純化是可以去除雜質,使 cDNA 的濃度測定趨于準确,但是純化回收的效率并非100 %,定會損失掉一部分核酸,那必然會對後續定量的結果造成影響。
常見的這兩種 cDNA 投入量的做法都不是很準确,那應該如何确定 cDNA 的稀釋梯度呢?
如何準确确定cDNA的稀釋梯度及投入量?
方法一
将 cDNA 做梯度稀釋,把得到的不同梯度 cDNA 同時進行 qPCR,選擇位于 15-33 範圍内的 CT 值對應的 cDNA 稀釋梯度作為最佳稀釋梯度。如下圖所示。(經驗值認為,CT 值在 15-33 範圍内是準确的)
舉個例子:如要擴增某處理組 GAPDH 内參基因,将逆轉得到的 cDNA 進行 10 倍梯度稀釋,得到的 cDNA 濃度梯度分别為:100(原液)、10-1、10-2、10-3、10-4,将 4 個 cDNA 模闆同時上機做 qPCR,得到的 CT 值分别為:12、15.3、18.6、21.9,所以可以選擇 cDNA 的最佳稀釋梯度為 10-2-10-4,後續再擴增該處理組 GAPDH,就可以選擇 10-2、10-3、10-4任何一個梯度。
方法二
若拿到一個之前沒有做過的體系,不知道其拷貝數高低時,可以先選擇 cDNA 原液進行 qPCR 并得到 CT 值。根據公式:2△CT=濃度差,進行調整最佳 cDNA 稀釋梯度。
舉個例子:某處理組 GAPDH 内參基因,cDNA 原液上樣 1 μl,得到的 CT 值為 10。CT值=10,顯然偏小了,要想使該處理組 GAPDH 内參基因的 CT 值為 20,應該如何計算稀釋梯度呢?依據公式「2△CT=濃度差」可知,△CT=20(預期 CT 值)-10(實際 CT 值)=10,那濃度差=210=1024,也就是說在 cDNA 原液的基礎上稀釋 1024 倍即可使該處理組 GAPDH内參基因的 CT 值達到 20。
不同的體系(基因)、同一基因不同的處理組都需要進行最佳 cDNA 稀釋梯度的驗證,保證所有的體系的 CT 值都落在 15-33 範圍内,可以有效避免因 cDNA 稀釋梯度不準确導緻 CT 值過小或者 CT 值過大,甚至無 CT 值的情況。
注意: cDNA 原液的添加體積不能超出 qPCR 反應體系的 1/10,如 20 μl qPCR 反應體系,cDNA 原液最多隻能上 2 μl,超出 1/10 體系,會對 qPCR 反應産生抑制作用
有些小夥伴讀到這裡可能會有疑問了,如果内參基因表達量較高,使用 cDNA 原液 CT 值=11;目的基因表達量較低,使用 cDNA 原液 CT值=32,不管怎麼稀釋,好像都沒有一個可以折中的 cDNA 稀釋梯度,這種情況下該如何稀釋 cDNA 呢?
極端情況下如何把控 cDNA 的稀釋梯度?
最簡單直接的方法就是:目的基因和内參基因分别進行稀釋!目的基因減少稀釋梯度甚至不稀釋,内參基因增加稀釋倍數。
接着上面例子,我們可以稀釋 512 倍 cDNA 原液,以其為模闆擴增内參基因,使 CT 值為 20 左右;繼續使用 cDNA 原液擴增目的基因,保證其 CT 為 32。這樣就解決掉無法同時兼容内參基因與目的基因的 cDNA 稀釋倍數的問題啦!
但這樣做的前提條件是:保證所有組的内參基因為相同的 cDNA 稀釋梯度,所有組的目的基因為相同的 cDNA 稀釋梯度。
為什麼可以這麼稀釋呢?這種方法可行嗎?會影響相對定量計算的結果嗎?
我們先來回顧一下相對定量的計算公式:
該公式是處理組的△CT值-對照組的△CT值,而△CT=目的基因CT值-内參基因CT值。
01相對定量的計算公式
當目的基因對應 cDNA 不稀釋,内參基因對應 cDNA 稀釋 512 倍,那目的基因與内參基因的差值(△CT)會存在一個稀釋梯度不一緻的差值;
02相對定量的計算公式
當處理組的 △CT 值-對照組的 △CT 值時,這個稀釋梯度不一緻的差值就會被減掉;
03相對定量的計算公式
所以即便内參基因與目的基因對應的 cDNA 稀釋梯度不一緻,對計算結果仍然沒有影響,稀釋梯度不一緻的差異最終是會被減掉的。但前提一定要保證我們上述提到的前提條件哦!
磨刀不誤砍柴工,小夥伴們一定要确定好 cDNA 稀釋梯度後再繼續後續的 qPCR,這樣才能事半功倍。
關于 cDNA 如何稀釋的方法,你是否已經掌握了呢?
明确了 cDNA 稀釋梯度的方法确實可以幫助我們獲得更加準确的實驗數據,但是想要做好逆轉錄和定量實驗,選好「武器裝備」才是最為重要的。
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